[發明專利]一種環模復合硬化工藝

在審

• 申請號: 202111242743.6
• 申請日: 2021-10-25
• 公開（公告）號: CN113913834A
• 公開（公告）日: 2022-01-11
• 發明（設計）人: 陳有良;陳軍良
• 申請（專利權）人: 杭州漢派模具科技有限公司
• 主分類號: C23F17/00
• 分類號: C23F17/00;C21D9/00;C21D1/773;C21D1/18;C23C8/26;C23C8/38;C23C8/50
• 代理公司: 杭州裕陽聯合專利代理有限公司 33289
• 代理人: 葛婷婕

本發明公開了一種環模復合硬化工藝，包括以下步驟：真空淬火：將加工后的環模放至真空淬火爐體中，抽真空，升溫加熱進行真空淬火處理，淬火完成后，再進行回火，得到環模硬度HRC50?52；表面滲氮：步驟1)得到的環模再進行加溫，進行表面滲氮，使環模表面形成氮化物耐磨硬化層；保持爐壓下，使得步驟2)得到的環?？焖倮鋮s，得到復合硬化后的環模。通過本發明復合硬化工藝得到的環模，表面氮化層具有良好的耐磨性能，制?？妆砻嬗不瘜佑捕冗_到HV≥800，同時，環模芯部的硬度降到HRC42?48左右，增強環模的抗拉強度(提高韌性)。

技術領域

本發明涉及飼料加工環模，尤其涉及一種制備高硬度耐磨，同時保證整個環模具有一定的韌性的環模復合硬化工藝。

背景技術

環模是應用于顆粒機上的一種多孔易損件，壁薄，?？酌懿迹b配尺寸精度高。單一顆粒機通常會在安裝有環模的情況下，同時配備有若干備用環模。在當前使用的環模損壞時，使用者可便捷更換環模，從而維持顆粒機正常的加工使用。環模工件呈環狀設置，該工件的加工流程通常包括鍛造、粗加工、熱處理、精加工以及噴砂。

環模工件的熱處理，一般為真空淬火，但真空淬火是對整個環模進行淬火，整個環模硬度比較高，這就造成了環模內應力較大，容易在飼料顆粒生產過程中發生開裂的風險，尤其是一些環模的工作面厚度較薄的，開裂的風險更大。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有環模工作表面厚度較薄，開裂風險大的缺陷而提供一種制備高硬度耐磨，同時保證整個環模具有一定的韌性的環模復合硬化工藝。

為了實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種環模復合硬化工藝，所述復合硬化工藝包括以下步驟：

1)真空淬火：將加工后的環模放至加入真空淬火爐體中，抽真空，升溫加熱進行真空淬火處理，并且進行回火，達到硬度HRC50-55；

2)表面滲氮：步驟1)得到的環模，進行表面滲氮，使環模表面形成氮化物耐磨硬化層；

3)保持爐壓下，使得步驟2)得到的環?？焖倮鋮s，得到復合硬化后的環模。

在本發明中，本發明先對環模進行真空淬火處理，脫脂除氣，表面光亮，無脫碳或氧化，有利于材料機械性能的提高；再對環模進行表面滲氮處理，使環模表面特別是制粒孔表面形成一層≥0.1mm的氮化物耐磨硬化層，硬化層硬度達到HV≥800，同時，環模芯部的硬度降到HRC42-48左右，增強環模的抗拉強度(提高韌性)，達到飼料顆粒生產需要的理想狀態，工作使用時間由平均1000小時提高到1300小時以上。

作為本發明的一種優選方案，步驟1)中，升溫分為三個階段，第一階段是勻速升溫至700-750℃，保溫30-60min；第二階段是繼續升溫至800-850℃，保溫30-60min；第三階段是繼續升溫至1050-1060℃，保溫100-150min，待溫度升至第三階段保溫時間結束，通入氮氣高壓快速冷卻；再升溫至450-500℃，保持3-5h。

在本技術方案中，通過分階段升溫與保溫，調節環模的金相組織提高環模的機械性能，同時減少環模在爐體外的暴露次數，提高熱處理效率。

作為本發明的一種優選方案，步驟2)中，環模降溫至300-500℃。

作為本發明的一種優選方案，步驟2)中，表面滲氮包括氣體滲氮，液體滲氮或等離子體輔助滲氮。

在本技術方案中，本發明經真空淬火后，在芯部材料的表面先形成一層過渡區，然后進行表面滲氮，N原子會逐漸向芯部材料擴散，形成N濃度較低的氮化物組成的擴散區，最后在表面形成雙相化合物區，使環模表面特別是制粒孔表面形成一層≥0.1mm的氮化物耐磨硬化層，硬化層硬度達到HV≥800，同時，環模芯部的硬度降到HRC42-48左右，增強環模的抗拉強度(提高韌性)。